كيفية إيجاد معامل الاحتكاك على مستوى مائل: شرح تفصيلي وأمثلة للمشكلة


يجيب هذا المقال على سؤال كيفية إيجاد معامل الاحتكاك على مستوى مائل. سنناقش أولاً المعنى الحقيقي للاحتكاك وكيف ينشأ.

ثم سنجري مناقشتنا حول الاحتكاك على مستوى مائل. ثم سنتحدث عن كفء رد. الاحتكاك هو الشيء الذي يعارض تدفق حركة الجسم. إنها القوة المسؤولة التي تمنع الجسم من التحرك عند رفع القوة الخارجية.

ما هو الاحتكاك؟

احتكاك هي القوة المعاكسة التي تعمل على جسم يتحرك أو يميل إلى الحركة. السبب الرئيسي وراء الاحتكاك هو عدم انتظام أسطح الأشياء.

سوف ندرس بالتفصيل السبب وراء احتكاك. لإيجاد مقدار قوة الاحتكاك التمثيل ، نحتاج إلى قيم كفاءة الاحتكاك وقوة التفاعل. سوف ندرس أيضًا كفاءة الاحتكاك في الأقسام التالية من هذه المقالة.

ما هو التعاون الفعال في الاحتكاك؟

الكفاءة في الاحتكاك هي خاصية السطح التي تخبرنا عن مدى خشونة السطح. كلما زادت كفاءة الاحتكاك كلما زادت خشونة السطح.

يُعطى مقدار كفاءة الاحتكاك على أنه النسبة بين قوة الاحتكاك وقوة التفاعل العمودي المؤثرة على الجسم. ببساطة ، F = uR حيث ، u هي الكفاءة المشتركة للاحتكاك ، F هي قوة الاحتكاك و R هي قوة التفاعل العادية التي تعمل على الجسم.

ما هي أنواع الاحتكاك؟

يتم تصنيف الاحتكاك إلى نوعين. يتم التصنيف على أساس ما إذا كان الجسم متحركًا أم ثابتًا.

يتم سرد نوعي الاحتكاك في القسم الموضح أدناه-

  • الاحتكاك الساكن- هذا نوع من الاحتكاك يؤثر على جسم ثابت. عندما يتعرض الجسم للقوة لتحريكه ، يلعب الاحتكاك الساكن. يقاوم الاحتكاك الساكن القوة الخارجية بحيث لا يتحرك الجسم. إذا أراد الجسم أن يتحرك ، فيجب أن تتجاوز القوة الخارجية مقدار قوة الاحتكاك الساكن المؤثرة على الجسم.
  • الاحتكاك الحركي- الاحتكاك الحركي هو نوع الاحتكاك الذي يؤثر على جسم متحرك. هذا هو الاحتكاك المسؤول عن تقليل سرعة الجسم وجعله يستقر إذا ارتفعت القوة الخارجية المؤثرة عليه.

كيفية إيجاد كفاءة الاحتكاك على مستوى مائل

لقد ناقشنا في الأقسام أعلاه كيفية إيجاد كفاءة الاحتكاك على مستوى مستو. لا نحتاج إلى حل أي نوع من القوى لأن الحاضر الوحيد أفقي ورأسي.

سنناقش الآن كيفية إيجاد كفاءة الاحتكاك على مستوى مائل. فيما يلي خطوات إيجاد كفاءة احتكاك مشتركة:

  • أولاً نحسم جميع القوى ونجد المكونات الأفقية والرأسية لهذه القوى.
  • يتم موازنة وزن الجسم بواسطة قوة التفاعل التي يتم تقسيمها إلى مكونين.
  • دع السطح المائل يصنع زاوية ثيتا مع القوة الأفقية ، سيكون المكون الرأسي للوزن mgcostheta. هذا يساوي قوة رد الفعل العادية.
  • يتم تقسيم قوة الاحتكاك أيضًا إلى مكونين. سيكون للقوة الأفقية مقدار يساوي mgsintheta.
  • كفاءة الاحتكاك المشترك تساوي نسبة قوة الاحتكاك إلى قوة التفاعل العادية ، وهذا يعني أن قيمة الكفاءة المشتركة للاحتكاك ستكون مساوية لـ tan theta.
كيفية إيجاد معامل الاحتكاك على مستوى مائل
الصورة: الطائرة المائلة

اعتمادات الصورة: مؤلف غير معروف مؤلف غير معروف متحف غاليليوميل البيانو Inv 1041 IF 21341CC BY-SA 4.0

كيف تقلل الاحتكاك؟

يعتبر الاحتكاك أمرًا مرغوبًا فيه من نواحٍ عديدة ، كما أنه يسبب إزعاجًا من نواحٍ عديدة. في الأماكن التي لا نحتاج فيها إلى الاحتكاك أو نريد تقليل شدة الاحتكاك ، يمكننا اتخاذ بعض الخطوات الضرورية. يتم تقديمها أدناه-

  • تشحيم- إن وضع مواد التشحيم على السطح سيقلل من مقدار الاحتكاك الذي يحدث. يحدث هذا لأن جزيئات مواد التشحيم ستجلس داخل المخالفات ونتيجة لذلك تمتلئ هذه المخالفات. وبالتالي عندما يحتك سطح آخر بهذا السطح ، تقل كمية الاحتكاك التي تحدث.
  • الانتهاء من السطح- يمكن تحسين تشطيب الأسطح من خلال عمليات التشطيب مثل الصقل والطحن. خلال هذه العملية ، يتم تقليل المخالفات بجعل السطح أكثر استواءًا. تصبح وديان المخالفات مسطحة ، ونتيجة لذلك يصبح السطح أكثر نعومة ويقل مقدار الاحتكاك الذي يحدث.
  • بودرة- جزيئات المسحوق الدقيقة الموجودة في أودية المخالفات. هذا يجعل السطح أكثر استواءً. بسبب هذا التسطيح ، يصبح القفل بين المخالفات أقل وكإعادة يتم تقليل الاحتكاك. يمكن رؤية مثال لتطبيق مسحوق ناعم لتقليل الاحتكاك في لعبة carrom حيث يتم رش بودرة التلك على سطح لوح carrom لتقليل الاحتكاك بين السطح والمهاجم.
  • طلاء- يمكن القول أيضًا أن التلميع هو نوع من تقنيات تشطيب الأسطح. ستجعل مواد التلميع السطح أكثر نعومة وأقل خشونة. سيكون السطح أكثر انزلاقًا ، وبالتالي ستكون كمية الاحتكاك التي تحدث أقل.
  • بويات- الطلاء على السطح بالدهانات الزيتية سيزيد من التزليق ويساعد على تقليل خشونة السطح ، نظرًا لتقليل خشونة السطح ، ستكون كمية الاحتكاك التي تحدث أقل.
  • الروبوتي- في بعض الأحيان يمكن أن يحدث الاحتكاك بسبب الشوائب العالقة على السطح ، وهذه الشوائب تساهم في الاحتكاك. سيؤدي تنظيف الأسطح إلى تقليل فرص التصاق الشوائب بالسطح وبالتالي تقليل مقدار الاحتكاك الذي يحدث.
  • الأسطح المتدحرجة- إنها حقيقة أن الاحتكاك المتدحرج أقل من الاحتكاك الذي يحدث على سطح مستو. إذا قمنا بزيادة عدد الأسطح / الحواف المستديرة ، فإن مقدار الاحتكاك الذي يحدث سيكون أقل. يمكن ملاحظة ذلك في العجلات. إذا حركنا صندوقًا بدون عجلات ، فإننا نشعر بالإرهاق بعد بعض الوقت لأنه يصبح صعبًا بعد فترة. عندما نضع العجلات أسفل الصندوق ، يسهل علينا نقل الصندوق من مكان إلى آخر. وذلك لأن احتكاك الدوران أقل من الاحتكاك الذي يحدث على الأسطح المستوية.

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات